五天文望遠(yuǎn)鏡的使用與光學(xué)性能的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)二天文望遠(yuǎn)鏡的使用與光學(xué)性能的測(cè)定一、40cm卡塞格林反射望遠(yuǎn)鏡的操作1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馓煳耐h(yuǎn)鏡的性能，并學(xué)會(huì)獨(dú)立操作望遠(yuǎn)鏡2.實(shí)驗(yàn)儀器40本實(shí)驗(yàn)使用的望遠(yuǎn)鏡為卡塞格林R-C系統(tǒng)，赤道式裝置。兩個(gè)度盤分別為赤緯（δ），時(shí)角（t），主鏡為凹的雙曲面鏡，口徑D=400mm，副鏡為凸的雙曲面鏡，系統(tǒng)的有效焦距F=6000mm；導(dǎo)星鏡為D=150赤道裝置：這種裝置有兩個(gè)相互垂直的軸，即赤緯軸和赤經(jīng)軸（極軸）。極軸指向天極，與地球自轉(zhuǎn)軸平行，其高度應(yīng)當(dāng)?shù)扔诋?dāng)?shù)氐牡乩砭暥取ｇR筒可以繞著赤緯軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并可以固定在一定的赤緯方向上。通常有赤緯盤及時(shí)角盤顯示望遠(yuǎn)鏡的指向。跟蹤天體時(shí)，望遠(yuǎn)鏡自東向西繞極軸運(yùn)動(dòng),方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反,速度為15"/s，用來補(bǔ)償?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)，使望遠(yuǎn)鏡保持指向被測(cè)的天體。利用赤道裝置實(shí)現(xiàn)跟蹤天體的周日視運(yùn)動(dòng)是很方便的。3.實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)sh5.140cm的反射望遠(yuǎn)鏡在某一北京時(shí)間Th觀測(cè)一個(gè)已知天體（α、δ）。觀測(cè)前首要先將當(dāng)晚的北京時(shí)按公式S=S0+(Th-8h)(1+μ)+λ換算成北京地方恒星時(shí)，用一個(gè)恒星時(shí)鐘計(jì)量恒星時(shí)，利用公式t=S-α，計(jì)算出觀測(cè)時(shí)刻天體的時(shí)角t。由望遠(yuǎn)鏡的電控度盤，將望遠(yuǎn)鏡指向預(yù)定的天區(qū)（t、δ）。待測(cè)天體進(jìn)入視場(chǎng)后，打開轉(zhuǎn)儀鐘進(jìn)行跟蹤。天體的α、δ及觀測(cè)時(shí)刻的恒星時(shí)sh5.140cm的反射望遠(yuǎn)鏡4.實(shí)驗(yàn)步驟（1）觀測(cè)前的準(zhǔn)備工作①校準(zhǔn)恒星鐘；②查出待測(cè)天體的位置（α，δ），并在星圖中熟悉待測(cè)天體周圍亮星的相對(duì)位置和特點(diǎn)，以便觀測(cè)時(shí)在尋星鏡中找到它。③根據(jù)待測(cè)天體，選好合適的目鏡。④使用儀器前，要在教師指導(dǎo)下，熟悉儀器的電控裝置及各種旋鈕使用注意事項(xiàng)等。（2）觀測(cè)步驟①在觀測(cè)的恒星時(shí)時(shí)刻S之前約五分鐘，計(jì)算出待測(cè)星在此恒星時(shí)時(shí)刻的時(shí)角t。②用望遠(yuǎn)鏡的電控裝置將望遠(yuǎn)鏡指向（t、δ）天區(qū)。③待恒星鐘鐘面時(shí)到達(dá)預(yù)定的恒星時(shí)S時(shí)，打開轉(zhuǎn)儀鐘，進(jìn)行跟蹤。④先在尋星鏡中找到待測(cè)天體，并把它調(diào)整到視場(chǎng)中央，此時(shí)即可在主鏡中觀測(cè)到此天體了。（3）做好觀測(cè)記錄：觀測(cè)結(jié)束后記下觀測(cè)日期、觀測(cè)時(shí)刻、使用儀器、望遠(yuǎn)鏡口徑、物鏡焦距、目鏡焦距、天體的α、δ、t值等。二、Meade16″LX200折反望遠(yuǎn)鏡的操作1．實(shí)驗(yàn)儀器MeadeLX20016"望遠(yuǎn)鏡是40cm的折反射望遠(yuǎn)鏡，為赤道式裝置，主鏡口徑D=406mm，焦距F=4064mm圖sh5.2meadeLX200望遠(yuǎn)鏡圖sh5.3meadeLX200望遠(yuǎn)鏡光路圖2．望遠(yuǎn)鏡鍵盤手控器的說明望遠(yuǎn)鏡功能都在鍵盤手控器上。它有一個(gè)計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)庫信息顯示中心，一個(gè)數(shù)字坐標(biāo)讀出系統(tǒng)，一個(gè)脈沖目鏡十字亮度照明控制器，一個(gè)兩速電動(dòng)調(diào)焦控制器和一個(gè)紅色LED手電筒。LX200鍵盤上各個(gè)鍵鈕介紹如下：（1）ENTER（回車）鍵ENTER鍵用于選擇一個(gè)菜單文件，一個(gè)文件選項(xiàng)或編輯一個(gè)數(shù)值。通過按下和放開ENTER鍵來選擇一個(gè)文件或一個(gè)選擇項(xiàng)。手控器發(fā)出一個(gè)短的嘟聲，執(zhí)行執(zhí)令。要編輯一個(gè)數(shù)值，按住ENTER鍵直到聽到兩下嘟嘟聲并看到閃爍光標(biāo)出現(xiàn)在顯示器上。兩種按鍵法分別稱做“按”和“按住”。（2）MODE（模式）鍵MODE鍵用于望遠(yuǎn)鏡五種模式之間的切換，并用來退出特定的菜單文件。（3）GOTO（指向）鍵圖sh15.3LX200控制鍵盤GOTO鍵使望遠(yuǎn)鏡機(jī)架自動(dòng)轉(zhuǎn)向所輸入的天體坐標(biāo)。在COORDINATES/GOTO（坐標(biāo)圖sh15.3LX200控制鍵盤(4)方向鍵標(biāo)有N（北）、S（南）、E（東）和W（西）的四個(gè)鍵是方向鍵。通過對(duì)它的操作可使望遠(yuǎn)鏡指向一個(gè)特定的方向。(5)速度鍵速度鍵可以設(shè)定望遠(yuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，用N、S、E和W鍵啟動(dòng)。速度由快到慢分為四檔，分別為SLEW（4°/s），F(xiàn)IND（1°/s），CNTR（16倍恒星速率）和GUIDE（2倍恒星速率）。SLEW（快動(dòng)）、FIND（慢動(dòng)）、CENTER（對(duì)中）和GUIDE（導(dǎo)星）鍵還分別是數(shù)字鍵。SLEW和FIND也用來設(shè)置電動(dòng)調(diào)焦的“快”調(diào)聚焦速度，而CNTR和GUIDE設(shè)置“慢”調(diào)焦速度。(6)天體鍵（M（梅西葉天體）；STAR（恒星）和CNGC（NGC天體））這些鍵可直接訪問望遠(yuǎn)鏡的天體數(shù)據(jù)庫。按了天體鍵后，鍵盤顯示器將給出一閃爍光標(biāo)，輸入天體庫中所列出的星表號(hào)（見64359顆天體數(shù)據(jù)庫）后按ENTER（回車）鍵，再按GOTO鍵即可看到所輸入的天體。星表鍵符號(hào)的簡單說明如下：M為梅西葉天體，STAR為恒星和行星，CNGC為計(jì)算機(jī)中的NGC天體表。3、“Meade16”(1)打開望遠(yuǎn)鏡的開關(guān)，幾秒鐘后（自檢完畢），控制望遠(yuǎn)鏡鍵盤顯示器上將看到顯示:->TELESCOPEOBJECTLIBRARY(2)按ENTER(回車)鍵選擇TELESCOPE(望遠(yuǎn)鏡)功能。顯示器上應(yīng)該看到->1)SITE2)ALIGN(3)按PREV或NEXT鍵移動(dòng)光標(biāo)到指令A(yù)LIGN（校準(zhǔn)），并按回車鍵1)SITE->2)ALIGN（）按PREV或NEXT鍵移動(dòng)光標(biāo)到指令POLAR（極軸式）1)ALTAZ ->2)POLAR(5)按回車鍵。POLAR(極軸式)可以使16″LX200望遠(yuǎn)鏡按赤道式望遠(yuǎn)鏡操作。選擇POLAR菜單項(xiàng)后，再用N、S、W和E鍵電控轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)到赤緯圈90o，時(shí)角00h00m(6)利用N、S、W和E將北極星移至望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)中心。再按回車，望遠(yuǎn)鏡會(huì)選擇并轉(zhuǎn)向天頂以南的一顆亮恒星，通常在導(dǎo)星鏡的視場(chǎng)中就能看得到。此時(shí)，用WNSE鍵調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡，使亮星位于視場(chǎng)中心，然后按回車，即可使用望遠(yuǎn)鏡的各種功能。行星在“STAR”中的編號(hào)901902903904905906907908909水星金星月球火星木星土星天王星海王星冥王星三、望遠(yuǎn)鏡光學(xué)性能的測(cè)試1．視場(chǎng)測(cè)定將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)赤緯為δ的恒星（選取赤道附近的恒星），配上有叉絲與刻度的測(cè)微目鏡，關(guān)閉轉(zhuǎn)儀鐘，然后轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡，定出星在視場(chǎng)中周日視運(yùn)動(dòng)的方向，使目鏡的一條叉絲與天體的周日視運(yùn)動(dòng)方向平行，將星像移到水平絲的一端，關(guān)掉轉(zhuǎn)移鐘并記錄星經(jīng)過視場(chǎng)直徑所需時(shí)間t，由公式ω=15tcosδ，即可求出視場(chǎng)。ω：以角秒為單位；t：以秒為單位。2.分辨角的測(cè)定根據(jù)觀測(cè)當(dāng)晚的星空，選取4～8個(gè)角距從5"到25"的雙星（雙星表可見本書實(shí)驗(yàn)十八），先從角距大的雙星觀測(cè)起，依角距遞減順序觀測(cè)下去，至分辨不出時(shí)止，記下剛剛能分辨的雙星的角距，即為望遠(yuǎn)鏡的實(shí)測(cè)分辨角；按照公式δ"=140/D(mm)計(jì)算望遠(yuǎn)鏡的理論分辨角；然后進(jìn)行比較，說明為什么實(shí)測(cè)的分辨角要比理論的分辨角大得多。3.目視極限星等目視方法是通過對(duì)北極星序或昴星團(tuán)進(jìn)行觀測(cè)，也可利用星圖軟件找一些已知星等的標(biāo)準(zhǔn)星，記下所能觀測(cè)到的最暗弱恒星的極限星等值；由經(jīng)驗(yàn)公式：m=2.1+5logD(mm)，D望遠(yuǎn)鏡的口徑，計(jì)算出目視極限星等，然后與實(shí)測(cè)進(jìn)行比較，說明差異的原因。4.跟蹤精度：打開轉(zhuǎn)移鐘，把某恒星調(diào)到目鏡的十字中心，記錄觀察的時(shí)間段可選Δt=30s